CN114005910A - 一种mwt柔性光伏组件封装前预固定电池片的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种MWT柔性光伏组件封装前预固定电池片的方法，涉及MWT柔性光伏组件加工工艺领域。可有效消除电池片与GPS间空隙，对电池片施压时不会造成电池片隐裂、偏移；不会造成电池片粘连玻璃，并且预固定工序节拍30‑35S，加热时间可调且可控。按以下步骤进行：S1、在完成电池片摆片工序后，工装玻璃下行并压在电池片上；S2、红外钨丝灯组下行，并压在工装玻璃上，按照设定的时间进行瞬时加热；S3、依次抬升红外钨丝灯组以及工装玻璃；S4、运转至下一工位中，进行POE和前板铺设工序。单班产量提升3倍、间距不良降低到0.15%以下。
Description
技术领域
本发明涉及MWT柔性光伏组件加工工艺领域。
背景技术
目前，MWT光伏组件电池片在封装前每个电池片个体间处于自由状态，无常规组件焊带连接固定；在铺设玻璃、传输、层压时容易出现电池片偏移。对此，如图1所示，由于MWT单玻组件在封装前，电池片3上仅有一层EVA41及玻璃5；透光性较好，因此，可在敷设完玻璃5和EVA41后使用红外钨丝灯泡6加热，使电池片3与GPS2预粘结，从而在导电芯板1之上有效固定电池片3。
然而，一是因为铺设EVA和玻璃是在预加热之前，当EVA不平整时，铺设玻璃的过程中也容易产生电池片移位；到预粘结工序前电池片已经发生偏移，此时再返工和维修均需耗费人力物力。二是预粘结效果受EVA平整度及加热持续时间影响，加热调整参数窗口较窄，加热时间长易做成加热点膜层异常，造成产品良率下降。
同样的，如图2所示，MWT柔性光伏组件在预粘结电池片时同样也存在以下问题：一、MWT柔性光伏组件使用透明材料制成的前板43（FFC、TPK等）代替玻璃、POE42代替EVA41，在组件封装前透光率不足，层压前仍覆盖玻璃，；电池片预固定困难；二、如沿用原MWT预固定方式，无法实现电池片有效固定，试产MWT柔性组件因电池片间隙不良造成的综合不良率大于50%。
发明内容
本发明针对以上问题，提出了一种MWT柔性光伏组件封装前预固定电池片的方法，可有效消除电池片与GPS间空隙，对电池片施压时不会造成电池片隐裂、偏移；其中，工装玻璃铺设升降动作平稳，不会造成电池片粘连玻璃，并且预固定工序节拍30-35S，加热时间可调且可控。
本发明的技术方案为：按以下步骤进行：
S1、在完成电池片摆片工序后，将芯板、GPS以及电池片送入预固定装置中，通过预固定装置带动其中的工装玻璃下行并压在电池片上，所述工装玻璃为高透单面压花钢化玻璃，并且高透单面压花钢化玻璃的压花面朝向电池片设置；
S2、通过预固定装置带动其中的红外钨丝灯组下行，并压在工装玻璃上，按照设定的时间进行瞬时加热，使得电池片与GPS预固定；
S3、通过预固定装置依次抬升其中的红外钨丝灯组以及工装玻璃，使得高透单面压花钢化玻璃与电池片分离；
S4、将芯板、GPS以及电池片移出预固定装置，并运转至下一工位中，进行POE和前板铺设工序。
所述预固定装置包括底框、工装玻璃、红外钨丝灯组以及四个直线驱动机构，所述底框上设有用于承托载板台的承托台，电池片摆片工序后，芯板、GPS以及电池片容置于所述载板台上；
四个所述直线驱动机构竖直设置，并且分布在底框的四周，所述直线驱动机构的固定部连接在底框外壁上，所述直线驱动机构的活动部的上部开设有用于承托工装玻璃的承托槽，所述工装玻璃架设在四个直线驱动机构的活动部上部的承托槽上，所述红外钨丝灯组沿所述底框的宽度方向设置，并且红外钨丝灯组的两端架设在其中两个直线驱动机构的活动部的顶端，这两个直线驱动机构的活动部的顶端固定连接有贯穿所述红外钨丝灯组的导向柱。
所述直线驱动机构为电动推杆、气缸或液压缸。
四个直线驱动机构中连接红外钨丝灯组的两个直线驱动机构的固定部通过滑动座与底框的外壁滑动连接，另外两个直线驱动机构的固定部与底框的外壁固定连接；
所述底框的外壁上设有沿其长度方向开设的长条状滑槽，所述滑动座与所述长条状滑槽相适配；
所述预固定装置还包括两个水平驱动机构，两个水平驱动机构的固定部均固定连接在底框上，并且两个水平驱动机构的活动部分别与两个滑动座固定相连，通过两个水平驱动机构带动两个滑动座沿底框的长度方向往复滑动，从而带动红外钨丝灯组沿底框的长度方向往复滑动。
所述水平驱动机构为水平设置的电动推杆、气缸或液压缸。
步骤S2具体为，沿底框的长度方向从前到后将电池片所在的区域均分若干个待加热区域，先通过直线驱动机构中活动部的下行带动红外钨丝灯组向下平移，并压在第一个待加热区域之上，按照设定的时间进行瞬时加热，使得第一个待加热区域中的电池片与GPS预固定；
通过两个水平驱动机构推动两个滑动座平移，使得红外钨丝灯组在工装玻璃上滑动至下一待加热区域之上，再按照设定的时间进行瞬时加热，使得下一个待加热区域中的电池片与GPS预固定；
此后，重复上述操作，直至全部的待加热区域中的电池片与GPS预固定，通过两个水平驱动机构推动两个滑动座反向平移回到第一个待加热区域的一侧，完成复位。
本发明将电池片预固定工序提升到铺设EVA前；通过升降电缸铺设加热工装玻璃后对电池片进行施压，使电池片与GPS间贴实后通过红外烤灯加热。从整体上具有以下技术效果：一、加热时不经过前板、POE，加热效果更均匀，电池片与GPS固定更牢固。二、同时该方案规避了前板和POE出现的加热过度，造成产品正面印痕的问题。三、电池边预固定后再铺设POE、前板、层压工装玻璃及层压时发生间距不良的概率减小到0.15%左右。
本发明已经在MWT柔性组件的生产中验证其有效性、可靠性。单班产量提升3倍、间距不良降低到0.15%以下。
附图说明
图1是本案背景技术中MWT单玻组件在电池片预固定时的状态参考图，
图2是本案背景技术中MWT柔性光伏组件在电池片预固定时的状态参考图，
图3是本案在电池片预固定时的状态参考图，
图4是本案的工作流程图，
图5是本案中预固定装置的结构示意图，
图6是图5的左视图；
图中1是导电芯板，2是GPS，3是电池片，41是EVA，42是POE，43是前板，5是玻璃，6是红外预热灯组；
101是底框，102是工装玻璃，103是直线驱动机构，104是滑动座，105是水平驱动机构，106是导向柱，107是支臂。
具体实施方式
为能清楚说明本专利的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本专利进行详细阐述。
如图4所示，按以下步骤进行：
S1、在完成电池片摆片工序后，将芯板、GPS以及电池片送入预固定装置中，通过预固定装置带动其中的工装玻璃下行并压在电池片上，所述工装玻璃为高透单面压花钢化玻璃，并且高透单面压花钢化玻璃的压花面朝向电池片设置；
S2、通过预固定装置带动其中的红外钨丝灯组下行，并压在工装玻璃上，按照设定的时间进行瞬时加热，使得电池片与GPS预固定；加热过程中通过工装玻璃以及红外钨丝灯组的自重可使得GPS与电池片件保持有效接触，并且工装玻璃不能移位、晃动；
S3、通过预固定装置依次抬升其中的红外钨丝灯组以及工装玻璃，使得高透单面压花钢化玻璃与电池片分离；在抬升工装玻璃时，先缓慢升起，待工装玻璃脱离电池片后再快速升起；从而避免因工装玻璃与电池片、背板的黏连，而出现产品损毁的问题。
S4、将芯板、GPS以及电池片移出预固定装置，并运转至下一工位中，进行POE和前板铺设工序。这样，在载板台运转至POE和前板铺设位置之前，即POE和前板铺设之前，先进行电池片与GPS的预固定，可有效解决了传统的预固定方式带来的种种缺陷，可有效消除电池片与GPS间空隙，并且对电池片施压时不会造成电池片隐裂、偏移。
如图5-6所示，所述预固定装置包括底框101、工装玻璃102、红外钨丝灯组6以及四个直线驱动机构103，所述底框101上设有用于承托载板台的承托台，电池片摆片工序后，芯板1、GPS2以及电池片3容置于所述载板台上；
四个所述直线驱动机构103竖直设置，并且分布在底框101的四周，所述直线驱动机构103的固定部连接在底框101外壁上，所述直线驱动机构103的活动部的上部开设有用于承托工装玻璃102的承托槽，所述工装玻璃102架设在四个直线驱动机构103的活动部上部的承托槽上，所述红外钨丝灯组6沿所述底框101的宽度方向设置，并且红外钨丝灯组6的两端架设在其中两个直线驱动机构103的活动部的顶端，这两个直线驱动机构103的活动部的顶端固定连接有贯穿所述红外钨丝灯组6的导向柱106，。使用时，通过直线驱动机构保证下压过程中电池片不偏移，玻璃采用高透单面压花钢化玻璃，避免玻璃与电池片接触时粘连；工装玻璃架设在直线驱动机构上，从而保证电动杆下降过程中不会对工装玻璃施加拉力，加载在电池片的力为工装玻璃的重力，工装玻璃下压到位后承托槽与工装玻璃以及红外钨丝灯组的连接处于脱离状态，避免过多的下压力压坏电池片。
所述直线驱动机构103为电动推杆、气缸或液压缸。其固定部为电动推杆的壳体或者是气缸的缸体、液压缸的缸体，其活动部为电动推杆的推杆或者是气缸的活塞杆、液压缸的活塞杆。
如图6所示，四个直线驱动机构103中连接红外钨丝灯组6的两个直线驱动机构的固定部通过滑动座104与底框的外壁滑动连接，另外两个直线驱动机构的固定部与底框的外壁固定连接；
所述底框101的外壁上设有沿其长度方向开设的长条状滑槽，所述滑动座104与所述长条状滑槽相适配；
所述预固定装置还包括两个水平驱动机构105，两个水平驱动机构105的固定部均固定连接在底框101上，并且两个水平驱动机构105的活动部分别通过支臂107与两个滑动座104固定相连，通过两个水平驱动机构105带动两个滑动座104沿底框101的长度方向往复滑动，从而带动红外钨丝灯组6沿底框101的长度方向往复滑动。
所述水平驱动机构为水平设置的电动推杆、气缸或液压缸。其固定部为电动推杆的壳体或者是气缸的缸体、液压缸的缸体，其活动部为电动推杆的推杆或者是气缸的活塞杆、液压缸的活塞杆。
步骤S2具体为，沿底框的长度方向从前到后将电池片所在的区域均分若干个待加热区域，先通过直线驱动机构中活动部的下行带动红外钨丝灯组向下平移，并压在第一个待加热区域之上，按照设定的时间进行瞬时加热，使得第一个待加热区域中的电池片与GPS预固定；
通过两个水平驱动机构推动两个滑动座平移，使得红外钨丝灯组在工装玻璃上滑动至下一待加热区域之上，再按照设定的时间进行瞬时加热，使得下一个待加热区域中的电池片与GPS预固定；
此后，重复上述操作，直至全部的待加热区域中的电池片与GPS预固定，通过两个水平驱动机构推动两个滑动座反向平移回到第一个待加热区域的一侧，完成复位。
这样，即可通过红外钨丝灯组的“行走”逐步完成全部待加热区域中电池片与GPS的预固定，对于电池片与GPS的预固定效果好、加工方式简单，并且，由于红外钨丝灯组每次平移的距离相同，也使得加工过程易于控制。
主要技术指标如下：
一、边框与电动杆通过电动推杆控制工装玻璃下压到电池片上，玻璃采用高透单面压花钢化玻璃，厚度3.2mm;玻璃尺寸长2100mm*宽1200mm，压花面与电池片接触。通过卡槽设计，保证电动杆下降过程中不会对工装玻璃施加拉力，加载在电池片的力为工装玻璃的重力，玻璃下压到位后电缸支撑点与工装玻璃连接处于脱离状态。
二：电池片承载压力为工装玻璃和灯组综合重量约15KG/㎡，加热时间根据预固定效果设置在2.5-4S范围内。灯泡中心距离电池片高度为15mm左右。加热红外灯泡采利用欧司朗64635HLX,15V150W,卤素金杯灯泡，工作时灯泡电流约10A。
三：该套系统的工装玻璃铺设采用电动推杆联动，由PLC直接控制，通过触屏可修成设备参数，同时做好产线前后工位的衔接，
本发明具体实施途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种MWT柔性光伏组件封装前预固定电池片的方法，其特征在于，按以下步骤进行：
S1、在完成电池片摆片工序后，将芯板、GPS以及电池片送入预固定装置中，通过预固定装置带动其中的工装玻璃下行并压在电池片上，所述工装玻璃为高透单面压花钢化玻璃，并且高透单面压花钢化玻璃的压花面朝向电池片设置；
S2、通过预固定装置带动其中的红外钨丝灯组下行，并压在工装玻璃上，按照设定的时间进行瞬时加热，使得电池片与GPS预固定；
S3、通过预固定装置依次抬升其中的红外钨丝灯组以及工装玻璃，使得高透单面压花钢化玻璃与电池片分离；
S4、将芯板、GPS以及电池片移出预固定装置，并运转至下一工位中，进行POE和前板铺设工序。
2.根据权利要求1所述的一种MWT柔性光伏组件封装前预固定电池片的方法，其特征在于，所述预固定装置包括底框、工装玻璃、红外钨丝灯组以及四个直线驱动机构，所述底框上设有用于承托载板台的承托台，电池片摆片工序后，芯板、GPS以及电池片容置于所述载板台上；
四个所述直线驱动机构竖直设置，并且分布在底框的四周，所述直线驱动机构的固定部连接在底框外壁上，所述直线驱动机构的活动部的上部开设有用于承托工装玻璃的承托槽，所述工装玻璃架设在四个直线驱动机构的活动部上部的承托槽上，所述红外钨丝灯组沿所述底框的宽度方向设置，并且红外钨丝灯组的两端架设在其中两个直线驱动机构的活动部的顶端，这两个直线驱动机构的活动部的顶端固定连接有贯穿所述红外钨丝灯组的导向柱。
3.根据权利要求2所述的一种MWT柔性光伏组件封装前预固定电池片的方法，其特征在于，所述直线驱动机构为电动推杆、气缸或液压缸。
4.根据权利要求2或3所述的一种MWT柔性光伏组件封装前预固定电池片的方法，其特征在于，四个直线驱动机构中连接红外钨丝灯组的两个直线驱动机构的固定部通过滑动座与底框的外壁滑动连接，另外两个直线驱动机构的固定部与底框的外壁固定连接；
所述底框的外壁上设有沿其长度方向开设的长条状滑槽，所述滑动座与所述长条状滑槽相适配；
所述预固定装置还包括两个水平驱动机构，两个水平驱动机构的固定部均固定连接在底框上，并且两个水平驱动机构的活动部分别与两个滑动座固定相连，通过两个水平驱动机构带动两个滑动座沿底框的长度方向往复滑动，从而带动红外钨丝灯组沿底框的长度方向往复滑动。
5.根据权利要求4所述的一种MWT柔性光伏组件封装前预固定电池片的方法，其特征在于，所述水平驱动机构为水平设置的电动推杆、气缸或液压缸。
6.根据权利要求4所述的一种MWT柔性光伏组件封装前预固定电池片的方法，其特征在于，步骤S2具体为，沿底框的长度方向从前到后将电池片所在的区域均分若干个待加热区域，先通过直线驱动机构中活动部的下行带动红外钨丝灯组向下平移，并压在第一个待加热区域之上，按照设定的时间进行瞬时加热，使得第一个待加热区域中的电池片与GPS预固定；
通过两个水平驱动机构推动两个滑动座平移，使得红外钨丝灯组在工装玻璃上滑动至下一待加热区域之上，再按照设定的时间进行瞬时加热，使得下一个待加热区域中的电池片与GPS预固定；
此后，重复上述操作，直至全部的待加热区域中的电池片与GPS预固定，通过两个水平驱动机构推动两个滑动座反向平移回到第一个待加热区域的一侧，完成复位。
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